BR102014024401B1

BR102014024401B1 - Sistema e método para teste acústico

Info

Publication number: BR102014024401B1
Application number: BR102014024401-8A
Authority: BR
Inventors: Leon Brusniak; James R. Underbrink
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2021-04-27
Also published as: BR102014024401A2; EP2863189A2; EP2863189A3; AU2014218422B2; US9247364B2; JP6496117B2; AU2014218422A1; CN104568130A; CA2860217C; CA2860217A1; CN104568130B; JP2015121529A; US20150112518A1

Abstract

sistema e método para teste acústico. em um aspecto, um sistema para teste acústico compreende uma pluralidade de sensores acústicos monta(la em uma pluralidade de veículos, um sistema de controle para controlar a pluralidade de veículos, e um sistema de aquisição de dados para receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído de uma fonte de ruído próxima á plural idade de veículos. outros aspectos podem ser descrítos.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0001] A matéria objeto aqui descrita refere-se a um aparelho para adquirir dados acústicos e, mais particularmente, a um método para mudar capacidades de um arranjo acústico.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Fontes de ruído podem ser analisadas para entender a física por trás do ruído gerado pelas fontes de ruído. Por exemplo, arranjos de microfones podem ser posicionados próximos a uma fonte de ruído, tal como um motor de aeronave, para coletar dados de ruído de uma fonte de ruído. Os arranjos de microfones são algumas vezes referidos como arranjos acústicos ou arranjos em fase acústicos. Os dados de ruído coletados pelos arranjos de microfones podem ser analisados usando software especializado para determinar quais componentes interiores e exteriores ao motor contribuem para o ruído. Informação extraída da análise pode ser adequada no projeto e/ou operação de dispositivos que incluem fontes de ruído. Por exemplo, fabricantes de aeronave podem usar tal informação no projeto de componentes de aeronave que geram ruído.

[0003] Dessa maneira, o aparelho e métodos para mudar as capacidades de um arranjo acústico podem encontrar utilidade.

SUMÁRIO

[0004] Em um aspecto, um sistema para teste acústico compreende uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos, um sistema de controle para controlar a pluralidade de veículos, e um sistema de aquisição de dados para receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído de uma fonte de ruído próxima à pluralidade de veículos.

[0005] Em um outro aspecto, um método para teste acústico compreende posicionar uma pluralidade de veículos próxima a uma fonte de ruído, em que a pluralidade de veículos compreende uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos, controlar a pluralidade de veículos para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada no qual os sensores acústicos formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial, e receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído de uma fonte de ruído próxima à pluralidade de veículos.

[0006] Em um outro aspecto, um método para teste acústico compreende posicionar uma pluralidade de veículos aéreos não tripulados próxima a um motor, em que a pluralidade de veículos aéreos não tripulados compreende uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos, controlar a pluralidade de veículos aéreos não tripulados para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada no qual os sensores acústicos formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial, e receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído do motor.

[0007] Os recursos, funções e vantagens discutidos aqui podem ser obtidos independentemente em várias modalidades aqui descritas ou podem ser combinados em também outras modalidades, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição seguinte e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A descrição detalhada é feita com referência às figuras anexas.

[0009] Fig. 1 é uma ilustração em diagrama de blocos esquemático de um sistema para teste acústico de acordo com aspectos.

[00010] Fig. 2 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de processamento que pode ser usado em um sistema para teste acústico, de acordo com aspectos.

[00011] Figs. 3A-3D são ilustrações esquemáticas de um ambiente para teste acústico de acordo com aspectos.

[00012] Fig. 4 é um fluxograma ilustrando operações em um método para teste acústico de acordo com aspectos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00013] Na descrição seguinte, inúmeros detalhes específicos são apresentados para fornecer um entendimento geral de várias modalidades. Entretanto, versados na técnica devem perceber que as várias modalidades podem ser praticadas sem os detalhes específicos. Em outros casos, métodos, procedimentos, componentes e circuitos bem conhecidos não foram ilustrados ou descritos com detalhes de maneira a não obscurecer as modalidades particulares.

[00014] Capacidades de medição de arranjo de fase são determinadas tanto pelo tamanho geral do arranjo (isto é, o tamanho da abertura) quanto por como os sensores são distribuídos espacialmente (isto é, a resolução espacial). Para sensores que são fixos no espaço, a capacidades de medição de arranjo são similarmente fixas e não podem ser alteradas. Deixando que os sensores mudem para qualquer de um número infinito de locais no espaço, as capacidades de medição de arranjo, portanto similarmente tornam-se infinitas. A matéria objeto aqui descrita permite que um sensor acústico móvel que poderia ser desdobrado em qualquer cenário para o qual se deseja a localização e/ou magnitude de uma fonte de ruído. Tais capacidades poderiam ser implementadas juntas em um único tipo (isto é, operar em terra, debaixo fóáiwc qw pq ct+. qw qrgtct go woc eqodkpc>«q fg ogkqu *uqogpVg Vgttc= somente água; somente ar; terra e água; terra e ar; água e ar). Os sensores do arranjo poderiam ainda ser anexados no lado de um veículo móvel tal como um trem, carro, aeroplano, ou barco e poderiam ter a capacidade de mover no lado do objeto para redistribuição de acordo com a necessidade.

[00015] A Fig. 1 é uma ilustração em diagrama de blocos esquemático de um sistema 100 para teste acústico de acordo com aspectos. Referindo-se à Fig. 1, o sistema 100 compreende um ou mais veículos que inclui um sistema de localização 112, um sistema de comunicação 114, um sistema de coleta de dados 122, um sistema de energia 128 e sistema de propulsão 130.

[00016] O sistema de localização 112 pode compreender um sistema de navegação baseado em satélite tal como um sistema de posicionamento global (GPS) ou similares. Alternativamente, ou adicionalmente, o sistema de localização 112 pode compreender um sistema de posicionamento inercial, um sistema de posicionamento ótico ou similares.

[00017] O sistema de comunicação 114 pode ser um sistema de comunicação sem fio que opera de acordo com qualquer número de padrões de comunicação sem fio. Exemplos de interfaces de comunicação sem fio adequadas incluem uma interface de conformidade com IEEE 802.11a, b ou g (vide, por exemplo, padrão IEEE para Telecomunicações IT e troca de informação entre sistemas LAN/MAN--Parte II: Controle de Acesso de Mídia (MAC) LAN sem fio e especificações de Camada Física (PHY) Anexo 4: Extensão de Maior Taxa de Dados Adicional na banda de 2,4 GHz, 802.11G- 2003). Um outro exemplo de uma interface sem fio seria uma interface de serviço de radio em pacotes geral (GPRS) (vide, por exemplo, Guidelines on GPRS Handset Requirements, Global System for Mobile Comunications/GSM Association, Ver. 3.0.1, December 2002).

[00018] O sistema de comunicação 114 pode compreender um módulo de processamento de comando e controle 116 para processar comandos e controles recebidos no sistema de comunicação 114, um módulo de transmissão de dados 118 para transmitir dados pelo sistema de comunicação 114, e um módulo de sincronização sem fio 120 para sincronizar comunicação sem fio com outros dispositivos.

[00019] O sistema de coleta de dados 122 compreende um módulo de coleta de dados 124 e um ou mais sensores 126. O módulo de coleta de dados 124 pode ser concebido como lógica para gerenciar as operações de sensores 126. Exemplos de sensores adequados 126 podem incluir microfones, hidrofones, sensores laser, sismômetros e outros sensores adequados.

[00020] O sistema de energia 128 fornece energia aos veículos 110 e/ou aos vários sistemas em veículos 110. Em alguns exemplos, os sistemas de energia 128 podem incluir uma ou mais fontes de energia tal como uma bateria ou uma fonte de combustível líquido ou sólido. O sistema de propulsão 130 pode compreender um ou mais motores ou mecanismos acoplados no sistema de energia 128 e pode compreender uma transmissão para acionar rodas, rotores ou similares.

[00021] Em vários exemplos, os veículos 110 podem compreender pelo menos um de um veículo tripulado, um veículo aéreo não tripulado (UAV), um veículo baseado em terra não tripulado ou um veículo baseado em água não tripulado. Por exemplo, os veículos 110 podem compreender UAVs tais como embarcações quadrirotores, helicópteros, pequenos dirigíveis ou similares. Veículos baseados em terra 110 podem incluir veículos de controle remoto (RC) 110 que movem sobre rodas, trilhos ou similares. Veículos baseados em água 110 podem incluir veículos submersíveis que movem usando hélices ou outros sistemas de propulsão subaquáticos apropriados.

[00022] Sistema de teste acústico 100 compreende adicionalmente um sistema de controle 140 para controlar operações de veículos 110 e um sistema de aquisição de dados 150 para receber dados do sistema de coleta de dados 122 em veículos 110. O sistema de controle 140 e o sistema de aquisição de dados 150 podem ser implementados em sistemas de computador e podem ser comunicativamente acoplados nos veículos 110 via o sistema de comunicação 114.

[00023] Em operação, o sistema de teste acústico 100 pode ser usado para detectar e caracterizar ruído de uma fonte de ruído 160. Exemplos de fontes de ruído podem incluir sistemas mecânicos tais como motores de aeronave, maquinário industrial, armações de aeronave e/ou superfícies de controle, biológicos submarinos e similares.

[00024] Em algumas modalidades, o sistema de teste acústico 100 pode compreender uma pluralidade de veículos 110 que pode ser controlada pelo sistema de controle 140 para comportar de uma maneira coordenada. Um grupo de veículos 110 como este pode ser referido como um "enxame" de veículos 110. Em operação, o sistema de controle 140 pode instruir a pluralidade de veículos 110 para formar configurações particulares em locais particulares próximos à fonte de ruído 160 para coletar dados da fonte de ruído 160. As configurações e locais particulares podem ser alteradas durante um teste acústico.

[00025] A Fig. 2 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de processamento 200 que pode ser usado em um sistema para teste acústico, de acordo com aspectos. No exemplo representado na Fig. 2, o sistema de processamento 200 inclui uma matriz de comunicação 202, que fornece um caminho de comunicação entre a unidade de processamento 204, memória 206, armazenamento persistente 208, unidade de comunicações 210, unidade de entrada/saída (I/O) 212 e monitor 214.

[00026] O sistema de processamento de dados 200 é um exemplo de um sistema de processamento de dados que pode ser usado para implementar o sistema de controle 140 e/ou sistema de aquisição de dados 150 representado na Fig. 1. Se usada para implementar o sistema de aquisição de dados 150 na Fig. 1, a unidade de entrada/saída 212 pode ser conectada no sistema de comunicação 114 em veículos 110.

[00027] A unidade de processamento 204 serve para executar instruções para software que podem ser carregadas em memória 206. A unidade de processamento 204 pode ser um conjunto de um ou mais processadores ou pode ser um núcleo multiprocessador, dependendo da implementação particular. Adicionalmente, a unidade de processamento 204 pode ser implementada usando um ou mais sistemas de processamento heterogêneos nos quais um processador principal está presente com processadores secundários em um único chipe. Como um outro exemplo ilustrativo, a unidade de processamento 204 pode ser um sistema multiprocessador simétrico contendo múltiplos processadores do mesmo tipo.

[00028] Memória 206 e armazenamento persistente 208 são exemplos de dispositivos de armazenamento. Um dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware que é capaz de armazenar informação tanto de forma temporária quanto/ou permanente. A memória 206, nesses exemplos, pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil adequado. Armazenamento persistente 208 pode tomar várias formas dependendo da implementação particular.

[00029] Por exemplo, armazenamento persistente 208 pode conter um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, armazenamento persistente 208 pode ser um disco rígido, uma memória relâmpago, um disco ótico regravável, uma fita magnética regravável, ou alguma combinação dos citados. A mídia usada pelo armazenamento persistente 208 também pode ser removível. Por exemplo, um disco rígido removível pode ser usado para armazenamento persistente 208.

[00030] A unidade de comunicações 210, nesses exemplos, proporciona comunicações com outros sistemas ou dispositivos de processamento de dados. Nesses exemplos, a unidade de comunicações 210 é uma placa de interface de rede. A unidade de comunicações 210 pode prover comunicações pelo uso de qualquer ou ambos de enlaces de comunicações física e sem fio.

[00031] A unidade de entrada/saída 212 permite entrada e saída de dados com outros dispositivos que podem ser conectados no sistema de processamento de dados 200. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 212 pode prover uma conexão para entrada de usuário através de um teclado e mouse. Adicionalmente, a unidade de entrada/saída 212 pode enviar a saída para uma impressora. O monitor 214 fornece um mecanismo para exibir informação a um usuário.

[00032] Instruções para o sistema operacional e aplicações ou programas são localizadas em armazenamento persistente 208. Essas instruções podem ser carregadas em memória 206 para execução pela unidade de processamento 204. Os processos das diferentes modalidades podem ser realizados pela unidade de processamento 204 usando instruções implementadas por computador, que podem ser localizadas em uma memória, tal como a memória 206. Essas instruções são referidas como código de programa, código de programa utilizável por computador, ou código de programa legível por computador que pode ser lido e executado por um processador na unidade de processamento 204. O código de programa nas diferentes modalidades pode ser concebido em diferentes mídias legíveis por computador físicas ou tangíveis, tal como a memória 206 ou armazenamento persistente 208.

[00033] O código de programa 216 pode ser localizado em uma forma funcional em mídia legível por computador 218 que é seletivamente removível e pode ser carregada ou transferida para o sistema de processamento de dados 200 para execução pela unidade de processamento 204. Código de programa 216 e mídia legível por computador 218 formam o produto programa de computador 220 nesses exemplos. Em um exemplo, mídia legível por computador 218 pode ser em uma forma tangível, tal como, por exemplo, um disco ótico ou magnético que é inserido ou colocado em uma unidade ou outro dispositivo que é parte do armazenamento persistente 208 para transferência para um dispositivo de armazenamento, tal como um disco rígido que é parte do armazenamento persistente 208.

[00034] Em uma forma tangível, mídia legível por computador 218 também pode tomar a forma de um armazenamento persistente, tal como um disco rígido, uma unidade de cartão de memória, ou uma memória relâmpago que é conectada no sistema de processamento de dados 200. A forma tangível de mídia legível por computador 218 é também referida como mídia de armazenamento gravável por computador. Em alguns casos, mídia legível por computador 218 pode não ser removível.

[00035] Alternativamente, código de programa 216 pode ser transferido da mídia legível por computador 218 para o sistema de processamento de dados 200 através de um enlace de comunicações para a unidade de comunicações 210 e/ou através de uma conexão na unidade de entrada/saída 212. O enlace e/ou a conexão de comunicações pode ser física ou sem fio nos exemplos ilustrativos. A mídia legível por computador também pode tomar a forma de mídia não tangível, tal como os enlaces de comunicações ou transmissões sem fio contendo o código de programa.

[00036] Os diferentes componentes ilustrados para o sistema de processamento de dados 200 não visam prover limitações arquitetônicas da maneira na qual diferentes modalidades podem ser implementadas. As diferentes modalidades ilustrativas podem ser implementadas em um sistema de processamento de dados incluindo componentes em adição ou em substituição aos ilustrados ao sistema de processamento de dados 200. Outros componentes mostrados na Fig. 2 podem variar em relação aos exemplos ilustrativos mostrados.

[00037] Como um exemplo, um dispositivo de armazenamento em sistema de processamento de dados 200 é qualquer aparelho de hardware que pode armazenar dados. Memória 206, armazenamento persistente 208 e mídia legível por computador 218 são exemplos de dispositivos de armazenamento em uma forma tangível.

[00038] Tendo sido descritos recursos estruturais de um sistema 100 para teste acústico, a atenção voltará agora para operações implementadas em um ambiente de teste acústico exemplar. As figs. 3A-3D são ilustrações esquemáticas de um ambiente 300 para teste acústico de acordo com aspectos, e a fig. 4 é um fluxograma ilustrando operações em um método para teste acústico de acordo com aspectos.

[00039] Referindo-se primeiro à Fig. 3A, em um exemplo, um ambiente de coleta de ruído 300 pode incluir um motor a jato 302 montado acima da terra 304 em pé 306. Motor a jato 302 é um dispositivo em teste e é um exemplo de uma fonte de ruído, tal como a fonte de ruído 160 na figura 1, que pode ser analisado usando ambiente de coleta de ruído 300.

[00040] Motor a jato 302 tem entrada 308 e bico de exaustão 310. A entrada 308 recebe fluxo de ar para o motor a jato 302 como ilustrado pela seta 312. O fluxo de exaustão deixa o motor a jato 302 através do bico de exaustão 310 como mostrado pela seta 314. Ruído gerado pelo motor a jato 302 pode irradiar de vários pontos do eixo do motor a jato 316, bem como de outros pontos que podem ser selecionados.

[00041] A coleta de dados de ruído pode ser feita através do ambiente de coleta de ruído 300, que inclui microfones de arranjo de fase 318. Os microfones 318 podem ser arranjados em um arranjo com um padrão predeterminado em um plano da terra 320 localizado em terra 304.

[00042] O ambiente de coleta de ruído 300 também inclui microfones de campo distante 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344, 346, 348, 350, 352, 354, 356, 358, 360, 362 e 364. Esses microfones podem ser localizados em pontos de medição de interesse. No exemplo representado na Fig. 3A, dezenove locais fixos estão presentes. Esses microfones podem ser localizados no plano da terra 320 e/ou acima dele. Esses microfones podem ser montados em estruturas para localizar os microfones acima do plano da terra 320.

[00043] Nesses exemplos, o arranjo 318 pode ser selecionado ou configurado para ter uma densidade relativamente consistente de sensores de lado a lado, tendo ainda espaçamento sensor para sensor não redundante localmente. O arranjo 318 tem aproximadamente ou em torno do mesmo número de elementos em diferentes locais do arranjo para prover uma densidade relativamente consistente geral. Se o arranjo 318 tiver uma densidade relativamente consistente, então a extração de um subarranjo de um dado tamanho de abertura em qualquer lugar ao longo do arranjo 318 resulta em um subarranjo com aproximadamente o mesmo número de sensores. Espaçamento de sensores não redundante significa que o espaçamento de vetores entre quaisquer dois elementos no subarranjo será exclusivo. Espaçamento de vetores é a distância e direção que um arranjo não redundante tem nos dois espaçamentos de vetores que são iguais.

[00044] Neste exemplo, microfones de arranjo de fase 318 contêm 416 elementos em locais fixos. Os diferentes microfones nos microfones de arranjo de fase 318 pode ser localizados em um espaçamento de cerca de seis polegadas um do outro. Adicionalmente, microfones de arranjo de fase 318 podem estender-se acima de 200 pés para cobrir a faixa de ângulos de emissão exigidos na mínima distância exigida do motor a jato 302.

[00045] O arranjo 318 tem um padrão na forma de um arco, nesses exemplos. Em particular, microfones de arranjo de fase 318 são arranjados no arco contendo três curvas, curva 322, curva 324 e curva 326.

[00046] O critério do meio comprimento de onda para projeto de arranjo para impedir efeito tio serrilhado espacial (isto é, falsas imagens) quando se usam sensores igualmente espaçados limita a utilidade de um arranjo igualmente espaçado a cerca de 1.000 Hz quando espaçamento de seis polegadas é usado. Em outras palavras, o espaçamento entre sensores acústicos adjacentes no arranjo tem que ser menor ou igual ao critério de meio comprimento de onda para sensores acústicos igualmente espaçados para evitar falsas imagens quando se realizam operações de fonte de ruído local.

[00047] As diferentes modalidades vantajosas reconhecem que atualmente um arranjo pode ser projetado para frequências que excedem esse critério do meio comprimento de onda usando uma abordagem de projeto que garante espaçamento não redundante entre pares de microfones. Um arranjo como este pode eliminar falsas imagens e impedir que lóbulos laterais do arranjo apontem para onde o arranjo é utilizável em uma ampla faixa de frequências. As modalidades vantajosas também reconhecem que um arranjo pode ser formado usando uma estratégia, tal como espaçamento geometricamente maior entre sucessivos microfones.

[00048] Entretanto, as diferentes modalidades vantajosas reconhecem swg guugu cttcpjqu u«q cttcpjqu fg “rtqjgVq fg rqpVc” Rqt gzgornq. guugu arranjos são projetados com um único arranjo para uma única posição. As diferentes modalidades vantajosas reconhecem que múltiplos casos desses arranjos de projeto de ponta podem ser desdobrados para cobri múltiplos ângulos de emissão.

[00049] As diferentes modalidades vantajosas também reconhecem que um arranjo percorrível também não solucionará o problema, novamente, em virtude da necessidade de um grande número de arranjos locais que seria proibitivo de um ponto de vista de condução do teste, por exemplo, o tempo para adquirir dados para o número de posições percorridas necessário pode ser proibitivo.

[00050] Assim, as diferentes modalidades vantajosas reconhecem que o que é necessário é um arranjo que é globalmente constituído de uma densidade relativamente consistente de microfones. A densidade relativamente consistente através do arranjo permite seleção de subarranjos que trabalham similarmente em qualquer ponto no arranjo. A característica localmente não redundante permite que esses subarranjos trabalhem bem em uma ampla faixa de frequências, incluindo frequências que excedem substancialmente o critério do meio comprimento de onda para elementos do arranjo igualmente espaçados. O projeto de arranjo, nas diferentes modalidades vantajosas, abrange e atende esses princípios.

[00051] Microfones de arranjo de fase 318 podem ser distribuídos como um conjunto de espirais logarítmicas concêntricas. Na forma usada nesses exemplos, espirais logarítmicas concêntricas têm um ponto comum de origem do qual as espirais são formadas. Essas espirais começam com diferentes raios iniciais de maneira tal que, quando as espirais são formadas, curvas praticamente paralelas estão presentes. Uma espiral logarítmica ou equiangular é uma construção matemática bem conhecida.

[00052] Em uma modalidade, microfones de arranjo de fase 318 incluem três arcos de espiral logarítmicas com uma origem comum e um pequeno aumento no raio inicial para cada sucessiva espiral, formando assim três curvas paralelas. Parâmetros podem ser escolhidos para as espirais logarítmicas para garantir que cada ponto na curva tenha pelo menos 10 diâmetros de bico mistos de cada ponto na região da fonte candidata. Diâmetro de bico misto é também referido como Dmix. Dmix é o diâmetro efetivo do fluxo de exaustão do motor a jato.

[00053] Neste exemplo, 10 diâmetros de bico mistos são considerados distantes o bastante da região da fonte cujos componentes da fonte de ruído detectados pelos microfones de arranjo de fase 318 podem ser usados para estimar precisamente a intensidade dessas fontes a distâncias bem maiores das fontes do que os microfones de arranjo de fase 318. Os parâmetros da espiral logarítmica incluem, por exemplo, local de origem, ângulo da espiral e raio inicial. As espirais logarítmicas são amostradas para determinar locais de sensores, cada qual usando diferentes espaçamentos de base entre sucessivos sensores.

[00054] Nos exemplos ilustrativos, a curva com o menor raio usa um gurc>cogpVq fg dcug fg 48.:” *8:2.94 oo), a curva com o seguinte raio ockqt wuc wo gurc>cogpVq fg dcug fg 44.:” *79;.34 mm), g c ewtxc eqo q ockqt tckq wuc wo gurc>cmgpVq fg dcug fg 39.:” *674.34 mm)o Gm ecfc curva espiral log, o real espaçamento pode ser variado do espaçamento de base de acordo com a sequência {-3.7”. -3.2”. -2.7”. 2.2”. 2.7”. 3.2”. 3.7”’ *- 38,1 mm, -25,4 mm, -12,7 mm, 0,0 mm, 12,7 mm, 25,4 mm, 38,1 mm), e a sequência é repetida até que toda a espiral tenha sido amostrada.

[00055] O espaçamento de base pode ser escolhido para distribuir o número de sensores por todo o comprimento das três curvas. Um espaçamento de base diferente é usado para cada curva de maneira tal que, quando o espaçamento de base com variação é aplicado em cada curva, nenhum espaçamento é repetido até que a sequência de variação realize um ciclo para uma dada curva. Esta estratégia cria um arranjo localmente não redundante ainda preservando uma densidade de sensores relativamente constante por todo o comprimento do arranjo. As curvas espacialmente separadas, junto com o arco de espiral log, contribuem para não redundância adicional tanto localmente quanto globalmente.

[00056] O arranjo de sensores em microfones de arranjo de fase 318 também pode ser mais no geral um conjunto de curvas concêntricas para o qual uma forma do conjunto de curvas é selecionada por uma distância mínima do arranjo de sensores até a região da fonte candidata e em que uma curva mais próxima no conjunto de curvas é localizada na distância mínima. Na forma usada nesses exemplos, a distância mínima pode variar em diferentes implementações.

[00057] Nesses exemplos com motor a jato 302, o mínimo espaçamento é cerca de 10 diâmetros de bico mistos. O conjunto de todos os pontos locais de fonte candidatos compreende a região da fonte candidata. Em outras palavras, um usuário pode definir a região da fonte e especificar uma distância mínima. Esses parâmetros podem ser usados para formar um limite em torno da região da fonte de maneira tal que nenhum ponto fora do limite tenha menos que a distância mínima de qualquer ponto na região da fonte.

[00058] Nos diferentes exemplos, os microfones em microfones de arranjo de fase 318 podem ter uma forma de uma curva contínua na qual uma tangente à curva contínua é mantida substancialmente próxima da perpendicular às linhas de visão das fontes de ruído locais candidatas a ser avaliadas usando o arranjo de sensor. Também, os microfones de arranjo de fase 318 podem ser localizados substancialmente perpendiculares às linhas de visão da região da fonte de ruído potencial de interesse dos pontos de medição de interesse.

[00059] O projeto de arranjo exemplar citado não visa restringir os parâmetros de projeto de arranjo que podem ser implementados nas diferentes modalidades vantajosas. O arranjo pode ser composto de uma única curva ou de múltiplas curvas. Várias outras estratégias poderiam ser usadas em cada curva. Um recurso, nesses diferentes projetos, é um arranjo de densidade globalmente consistente, com espaçamento de sensores localmente não redundante. A localização do arranjo relativo ao dispositivo em teste depende da aplicação, mas os princípios de projeto de arranjo ainda se aplicam.

[00060] Maior densidade de microfones tipicamente melhoram o desempenho do subarranjo uma vez que, para um arranjo não redundante, o número de sensores em um arranjo para um dado tamanho de abertura em geral melhora o desempenho do arranjo de sensor tanto em termos de faixa dinâmica do arranjo quanto máxima frequência na qual o arranjo fornece informação adequada.

[00061] Assim, o projeto estratégia fornece uma abordagem para fazer uso ideal de um número restrito de sensores acústicos para cobertura ampla da faixa de frequência e ângulos de emissão.

[00062] Nas diferentes modalidades vantajosas, os diferentes microfones de campo distante 328-364 são arranjados em locais com relação ao eixo do motor a jato 316. Esses diferentes locais têm diferentes ângulos. A linha 365 fica diretamente abaixo e paralela ao eixo do motor a jato 316 no plano da terra 320. Os ângulos para microfones de campo distante 328-364 podem ser determinados a partir da linha 365 na terra, como mostrado pela nkpjc 588 g âpiwnq 589. swg fi Vcodfio tgfgtkfq eqoq θo

[00063] Por exemplo, microfone de campo distante 328 é localizado a 150 graus em relação ao eixo do motor a jato 316. Microfone de campo distante 340 é localizado a 120 graus em relação ao eixo do motor a jato 316. Como outro exemplo, microfone de campo distante 362 é localizado a 65 graus.

[00064] Nas diferentes modalidades vantajosas, ruído gerado pelo motor a jato 302 pode ser detectado por microfones de arranjo de fase 318 e microfones de campo distante 328-364. Esses diferentes microfones transduzem ruído em dados de ruído que podem ser analisados para identificar diferentes componente locais de fonte de ruído por causa da operação do motor a jato 302. Nesses exemplos, a análise pode ser feita para locais de fonte de ruído candidatos e para diferentes pontos de medição de interesse. Nesses exemplos, os locais de fonte de ruído candidatos podem fica ao longo do eixo do motor a jato 316 e os pontos de medição de interesse podem corresponder aos locais dos microfones de campo distante 328-364.

[00065] Uma configuração similar pode ser feita para outros dispositivos ou fontes de ruído. Por exemplo, para uma autoestrada com tráfego, uma região lateralmente distribuída de fontes de ruído potenciais está presente. Para a autoestrada, várias características, tais como, por exemplo, elevados, interseções e superfícies de estrada diferentes, e outros recursos adequados podem estar presentes. Os pontos de medição de interesse podem ser locais, tais como, por exemplo, residências, parques urbanos, negócios e outros locais adequados.

[00066] Microfones estão presentes nos pontos de medição de interesse para medir o ruído geral nesses locais. Um arranjo pode ser desdobrado entre a região da fonte candidata, a autoestrada e os pontos de interesse para determinar quebra de componentes de fontes que contribuem para o ruído geral nos pontos de interesse.

[00067] Em algumas modalidades, o sistema de teste acústico 100 pode ser introduzido no ambiente de teste 300 para controlar uma pluralidade de veículos 110, cada um dos quais pode compreender um ou mais sensores 126. Referindo-se à Fig. 4, na operação 410, uma pluralidade de veículos 110 é posicionada próxima a uma fonte de ruído, por exemplo, motor a jato 302. Na operação 415, a pluralidade de veículos 110 muda para uma primeira configuração em um primeiro local. A título de exemplo, referindo-se à Fig. 3B, em algumas modalidades, o sistema de controle 140 pode controlar a pluralidade de veículos 110 para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada no qual os sensores acústicos 126 formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial. Na primeira configuração predeterminada, a pluralidade de sensores pode ser posicionada em um primeiro plano que pode ser diferente do plano da terra 320.

[00068] Na operação 420, os sensores 126 na pluralidade de veículos 110 coletam dados de ruído do motor a jato 302. Os dados de ruído podem ser armazenados localmente pelo sistema de coleta de dados 122 e/ou encaminhados para o sistema de aquisição de dados 150 via o sistema de comunicação 114.

[00069] Na operação 425, a pluralidade de veículos 110 muda para uma diferente configuração e/ou localização. A título de exemplo, referindo- se à Fig. 3C, o sistema de controle 140 pode controlar a pluralidade de veículos 110 para mudar da primeira configuração predeterminada para uma segunda configuração predeterminada na qual os sensores acústicos 126 formam um segundo arranjo acústico com um segundo tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial.

[00070] Em alguns exemplos, o sistema de controle 140 controla a pluralidade de veículos 110 para mudar para uma localização predeterminada em resposta a um sinal, por exemplo, um sinal do sistema de controle 140, ou em resposta a uma condição ambiental tais como chuva, vento, uma condição de raios, ou similares. Em alguns exemplos, a segunda configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores 126 em uma pluralidade de planos de maneira tal que a abertura fique tridimensional.

[00071] Na operação 430, os sensores 126 na pluralidade de veículos 110 coletam dados de ruído do motor a jato 302 na segunda configuração e/ou local. Os dados de ruído podem ser armazenados localmente pelo sistema de coleta de dados 122 e/ou encaminhados ao sistema de aquisição de dados 150 via o sistema de comunicação 114.

[00072] Se, na operação 435, o teste acústico não terminar então o controle pode voltar para a operação 425 e o controlador novamente muda a pluralidade de veículos 110 para uma configuração e/ou localização diferente. A título de exemplo, referindo-se à Fig. 3D, o sistema de controle 140 pode controlar a pluralidade de veículos 110 para mudar da segunda configuração predeterminada para uma terceira configuração predeterminada na qual os sensores acústicos 126 formam um terceiro arranjo acústico com um terceiro tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial e o processo de coleta de dados continua.

[00073] Ao contrário, se, na operação 435, o teste acústico terminar, então o controle vai para a operação 440 e o teste termina. Assim, as operações representadas na Fig. 4 permitem que o controlador 140 posicione a pluralidade de veículos 110 em uma variedade de diferentes posições e locais durante um tesVg ceúuVkeqo Tgfetêpekc pc gurgekfiec>«q c “woc oqfcnkfcfg” qw “cniwocu oqfctifcfgu” uiipifíec swg wo tgewtuq. guVtwVwtc, qw característica particular descrita com relação à modalidade é incluída em pelo ogpqu woc iorngogpVc>«qo C qeqttêpekc fc gzrtguu«q “go woc oqfcnkfcfg” em vários locais na especificação pode ou não referir-se à mesma modalidade.

[00074] Cláusula 1: Um sistema para teste acústico, compreendendo: uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos; um sistema de controle para controlar a pluralidade de veículos; e um sistema de aquisição de dados para receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído de uma fonte de ruído próxima à pluralidade de veículos.

[00075] Cláusula 2: O sistema da cláusula 1, em que a pluralidade de veículos compreende pelo menos um de um veículo tripulado, um veículo aéreo não tripulado, um veículo baseado em água não tripulado, ou um veículo baseado em terra não tripulado.

[00076] Cláusula 3: O sistema da cláusula 2, em que o sistema de controle controla a pluralidade de veículos para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada no qual os sensores acústicos formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial.

[00077] Cláusula 4: O sistema da cláusula 3, em que a primeira configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores em um primeiro plano.

[00078] Cláusula 5: O sistema da cláusula 3, em que o sistema de controle controla a pluralidade de veículos para mudar da primeira configuração predeterminada para uma segunda configuração predeterminada na qual os sensores acústicos formam um segundo arranjo acústico com um segundo tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial.

[00079] Cláusula 6: O sistema da cláusula 5, em que a segunda configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores em uma pluralidade de planos.

[00080] Cláusula 7: O sistema da cláusula 3, em que o sistema de controle adicionalmente controla a pluralidade de veículos para mudar da primeira localização predeterminada para uma segunda localização predeterminada, diferente da primeira localização predeterminada.

[00081] Cláusula 8: O sistema da cláusula 3, em que o sistema de controle controla a pluralidade de veículos para mudar para uma localização predeterminada em resposta a um sinal.

[00082] Cláusula 9: O sistema da cláusula 3, em que o sistema de controle controla a pluralidade de veículos para mudar para uma localização predeterminada em resposta a uma condição ambiental ou uma condição de teste.

[00083] Cláusula 10: O sistema da cláusula 1, em que o sistema de controle é comunicativamente acoplado na pluralidade de veículos via uma interface de comunicação sem fio.

[00084] Cláusula 11: Um método para teste acústico, compreendendo: posicionar uma pluralidade de veículos próxima a uma fonte de ruído, em que a pluralidade de veículos compreende uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos; controlar a pluralidade de veículos para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada no qual os sensores acústicos formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial; e receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído de uma fonte de ruído próxima à pluralidade de veículos.

[00085] Cláusula 12: O método da cláusula 11, em que a pluralidade de veículos compreende pelo menos um de um veículo tripulado, um veículo aéreo não tripulado, um veículo baseado em água não tripulado, ou um veículo baseado em terra não tripulado.

[00086] Cláusula 13: O método da cláusula 12, em que a primeira configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores em um primeiro plano.

[00087] Cláusula 14: O método da cláusula 12, compreendendo adicionalmente mudar a pluralidade de veículos da primeira configuração predeterminada para uma segunda configuração predeterminada na qual os sensores acústicos formam um segundo arranjo acústico com um segundo tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial.

[00088] Cláusula 15: O método da cláusula 14, em que a segunda configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores em uma pluralidade de planos.

[00089] Cláusula 16: O método da cláusula 12, compreendendo adicionalmente mudar a pluralidade de veículos da primeira localização predeterminada para uma segunda localização predeterminada, diferente da primeira localização predeterminada.

[00090] Cláusula 17: O método da cláusula 12, compreendendo adicionalmente mudar a pluralidade de veículos para uma localização predeterminada em resposta a um sinal.

[00091] Cláusula 18: O método da cláusula 12, compreendendo adicionalmente mudar a pluralidade de veículos para uma localização predeterminada em resposta a uma condição ambiental.

[00092] Cláusula 19: Um método para teste acústico, compreendendo: posicionar uma pluralidade de veículos aéreos não tripulados próxima a um motor, em que a pluralidade de veículos aéreos não tripulados compreende uma pluralidade de sensores acústicos montada em uma pluralidade de veículos; controlar a pluralidade de veículos aéreos não tripulados para mudar para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada na qual os sensores acústicos formam um primeiro arranjo acústico com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial; e receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos em resposta a ruído do motor.

[00093] Embora modalidades tenham sido descritas em linguagem específicas dos recursos estruturais e/ou atos metodológicos, deve-se entender que a matéria objeto reivindicada pode não estar limitada aos recursos ou atos específicos descritos. Em vez disso, os recursos e atos específicos são revelados como formas de amostra de implementar a matéria objeto reivindicada.

Claims

1. Sistema (100) para teste acústico compreendendo: uma pluralidade de sensores acústicos (126, 318) montada em uma pluralidade de veículos (110); um sistema de controle configurado para controlar a pluralidade de veículos (110); e um sistema de aquisição de dados (150) configurado para receber dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos (126, 318) em resposta a ruído de uma fonte de ruído (160, 302) próxima à pluralidade de veículos (110); em que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar (415) para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada na qual os sensores acústicos (126, 318) formam um primeiro arranjo acústico (318) com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial; caracterizado pelo fato de que: o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar (425) da primeira configuração predeterminada para uma segunda configuração predeterminada na qual os sensores acústicos (126, 318) formam um segundo arranjo acústico com um segundo tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial.

2. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de veículos (110) compreende pelo menos um de um veículo tripulado, um veículo aéreo não tripulado, um veículo baseado em água não tripulado, ou um veículo baseado em terra não tripulado.

3. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores (126, 318) em um primeiro plano.

4. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda configuração predeterminada posiciona a pluralidade de sensores (126, 318) em uma pluralidade de planos.

5. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é adicionalmente configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar da primeira localização predeterminada para uma segunda localização predeterminada, diferente da primeira localização predeterminada.

6. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3 ou 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar para uma localização predeterminada em resposta a um sinal.

7. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar para uma localização predeterminada em resposta a uma condição ambiental ou uma condição de teste.

8. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar para uma configuração na qual os sensores acústicos formam um arranjo com um espaçamento localmente não redundante.

9. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar para uma configuração na qual os sensores acústicos formam um arranjo com densidade de arranjo globalmente consistente.

10. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar para uma configuração na qual os sensores acústicos formam um arranjo compreendendo um conjunto de curvas concêntricas (322, 324, 326).

11. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de veículos aéreos não tripulados aos quais a pluralidade de sensores é montada, em que o sistema de controle é configurado para controlar a pluralidade de veículos aéreos não tripulados para coletar dados de ruído da fonte de ruído (160), em que a fonte de ruído compreende um motor.

12. Método para teste acústico compreendendo: posicionar (410) uma pluralidade de veículos (110) próxima a uma fonte de ruído (160, 302), em que a pluralidade de veículos (110) compreende uma pluralidade de sensores acústicos (126, 318) montada em uma pluralidade de veículos (110); controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar (415) para uma primeira configuração predeterminada em uma primeira localização predeterminada na qual os sensores acústicos (126, 318) formam um primeiro arranjo acústico (318) com um primeiro tamanho de abertura e uma primeira resolução espacial; e caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: controlar a pluralidade de veículos (110) para mudar (425) para uma segunda configuração predeterminada na qual os sensores acústicos (126, 318) formam um segundo arranjo acústico com um segundo tamanho de abertura e uma segunda resolução espacial; e receber (420, 430) dados gerados pela pluralidade de sensores acústicos (126, 318) em resposta ao ruído de uma fonte de ruído (160, 302) próxima à pluralidade de veículos (110).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de veículos (110) compreende uma pluralidade de veículos aéreos não tripulados aos quais a pluralidade de sensores são montados, e em que a fonte de ruído compreende um motor.